專利名稱：使用于電動車輛充電器的dc鏈電容器放電的裝置的制作方法
技術領域：
本公開涉及一種使用于電動車輛充電器的DC鏈電容器放電的裝置。
背景技術：
本部分提供關于本公開的背景信息，其不必然是現(xiàn)有技術?？偟膩碚f，安裝有用于功率因數(shù)校正的升壓功率因數(shù)控制(PFC)電路的電子設備(例如電動車輛充電器)需要使在升壓PFC電路的輸出端子的電容器中充電的高電壓初始放電的度量。在現(xiàn)有技術中，在電動車輛充電器的操作期間產生異常的情況下，保持升壓PFC電路的輸出端子處充電的高電壓而不需要任何中斷以等待幾分鐘直至數(shù)十分鐘直到使充電的電壓放電，或者提供單獨的放電電路以便允許充電的電壓放電。結果，不可避免地產生用于等待時間段的額外費用，或者不必要地產生用于配置額外的元件的額外費用。

因此，本公開提出用于使在升壓PFC電路的輸出端子的DC鏈電容器中充電的電壓放電的、更加穩(wěn)定的且有成本效益的設備。

發(fā)明內容
本部分提供本公開的總的概述，并且本部分不是其完整范圍或其全部特征的全面公開。本公開提供了用于使在升壓PFC電路的輸出端子的DC鏈電容器中充電的電壓放電的、更加穩(wěn)定的且有成本效益的設備。然而，應當強調，如在上文中的解釋，本公開不限制于特定的公開。應當理解，本領域的技術人員可以意識到在本文中未提及的其他技術主題。在本公開的一個總的方案中，提供了一種用于通過將AC電源轉換為用于電動車輛的DC電源來使高電壓電池充電的裝置，所述裝置包括:整流器，其配置為接收所述AC電源并且將所述AC電源轉換為DC電源；升壓功率因數(shù)控制(PFC)電路，其配置為通過接收經整流的DC電源來校正功率因數(shù)；DC鏈電容器，其配置為通過連接到所述升壓PFC電路的輸出而被充電；DC-DC轉換器，其配置為通過轉換在所述DC鏈電容器中充電的電壓來使所述高電壓電池充電；控制器，其配置為控制所述整流器、所述升壓PFC電路和所述DC-DC轉換器；以及備用電源單元，其配置為通過連接到所述DC鏈電容器的輸出端子并且轉換在所述DC鏈電容器中充電的電壓來將電源供應到所述控制器。優(yōu)選地但不是必要地，所述備用電源單元可以包括開關模式電源(SMPS )。 優(yōu)選地但不是必要地，所述備用電源單元可電連接到所述DC鏈電容器的兩端。優(yōu)選地但不是必要地，所述控制器還可以配置為:中止所述整流器、所述升壓PFC電路以及所述DC-DC轉換器的操作；并且在所述裝置異常地操作的情況下接收在所述DC鏈電容器中充電的所述電壓。優(yōu)選地但不是必要地，所述備用電源單元還可以配置為在所述裝置異常地操作的情況下轉換在所述DC鏈電容器中充電的電壓并且將轉換的電壓提供到所述控制器。優(yōu)選地但不是必要地，所述控制器還可以配置為:在所述DC鏈電容器充分地充電之前從連接到所述控制器的低電壓電池接收電源，并且在所述DC鏈電容器充分地充電的情況下從所述備用電源單元接收電源。本公開具有的有益效果在于:在大容量升壓PFC電路顯現(xiàn)出異常操作(例如保護電路操作或緊急事故)、開關元件的全部操作暫時地停止以及向連接到升壓PFC電路的輸出端子的DC鏈電容器施加近似400Vdc的高電壓的情況下，形成DC鏈電容器的放電回路以便在緊急情況下獲得電力穩(wěn)定性而不需要額外電路的輔助。


為了解釋本公開的原理，為了圖示、示例以及描述的目的，在下文中呈現(xiàn)了關于其優(yōu)選的實施例的一些附圖，但是并非旨在使它們是詳盡的。附圖僅通過示例而不是通過限定的方式描述了依照本構思的一個或多個示例性實施例。在附圖中，相同的附圖標記表示相同的或類似的元件。因此，參照示例性附圖，通過以下對于一些示例性實施例的詳細描述，將更加容易地理解多種潛在的、實用且有用的實施例，在附圖中:圖1是圖示出根據(jù)現(xiàn)有技術的用于使電動車輛放電的裝置的配置；以及圖2是圖示出根據(jù)本公開的示例性實施例的用于使電動車輛放電的裝置的配置。
具體實施例方式在本公開的描述中，可以省略本領域中已知的構造或過程的詳細描述，以避免關于這樣已知的構造和功能的 不必要細節(jié)使本領域中的普通技術人員模糊對本發(fā)明的理解。也就是說，在附圖中，為了清楚，可以使層、區(qū)域和/或其他元件的尺寸和相對尺寸擴大或縮小。相同的附圖標記始終表示同樣的元件并且將省略彼此重復的說明。相應地，在說明書和權利要求書中特定術語或詞語的含義不應限制為字面或一般采用的意義，而是應該依照使用者或操作者的意圖和慣常的使用而進行解釋或者依照使用者或操作者的意圖和慣常的使用而不同。因此，特定術語或詞語的定義應該是基于貫穿說明書的內容的。在下文中，將參照附圖詳細地描述本公開的示例性實施例。圖1是圖示出根據(jù)現(xiàn)有技術的用于使電動車輛充電的裝置的配置。根據(jù)現(xiàn)有技術的用于使電動車輛充電的裝置(在下文中，稱作“充電裝置”)包括:電力轉換單元110、120、130、140，控制電力轉換單元110、120、130、140的控制器150，以及將電源供應到控制器150和低電壓電池的電源單元160。圖1中的箭頭表示:控制器150控制整流器110、升壓PFC電路120以及DC-DC轉換器140?？刂破?50從電源單元160接收用于操作的電源。電源單元160可以切換或調整從低電壓電池供應的電源，并且向控制器150提供經切換或調整的電力。同時，在充電裝置或充電裝置的電源單元異常地操作的情況下，控制器150能夠執(zhí)行電路保護操作以便關斷電力轉換單元中的所有元件。在這種情況下，利用高電壓的電源使連接到升壓PFC電路120的輸出端子的DC鏈電容器130充電。因此，為了使電力轉換單元正常地操作，電力轉換單元必須等待直到使在DC鏈電容器130的兩個遠端處的高電壓充分地放電。而且，如果在DC鏈電容器130的兩個遠端處保持高電壓的電源，則存在產生包括觸電死亡的安全事故的擔心。圖2是圖示出根據(jù)本公開的示例性實施例的用于使電動車輛充電的裝置(在下文中，稱為“充電裝置”)的配置。充電裝置是用于通過將輸入的AC電源轉換為DC電源來對高電壓電池進行充電的裝置。因此，該裝置可以包括:整流器210，其接收AC電源并且將AC電源轉換為DC電源；升壓PFC (功率因數(shù)控制)電·路220，其通過接收經整流的DC電源來校正功率因數(shù)；DC鏈電容器230，其通過連接到升壓PFC電路220的輸出來使電壓充電；DC-DC轉換器240，其通過轉換在DC鏈電容器230中充電的電壓來使高電壓電池充電。而且，根據(jù)本公開的示例性實施例的充電裝置還可以包括:控制器250，其控制整流器210、升壓PFC電路220以及DC-DC轉換器230 ;以及備用電源單元260，其通過連接到DC鏈電容器230的輸出端子并且轉換在DC鏈電容器230中充電的電源來將電源供應到控制器250。根據(jù)本公開示例性實施例的充電裝置的控制器250可以將低電壓電池用作主電源，并且將備用電源單元260用作備用電源。也就是說，在充電裝置正常地操作的情況下，控制器250可以從低電壓電池接收電源，并且在充電裝置異常地操作的情況下，控制器250可以接收在DC鏈電容230中充電的高電壓作為其操作電源。在此時，備用電源單元260可以是例如SMPS (開關模式電源)。 而且，在充電裝置處于初始操作階段中的情況下，控制器250可以從低電壓電池中接收電源，并且在充電裝置經過了初始操作階段或者異常地操作的情況下，控制器250可以接收在DC鏈電容器230中充電的高電壓作為其操作電源?，F(xiàn)在，將更加詳細地描述根據(jù)本公開的示例性實施例的充電裝置的操作。根據(jù)本公開的示例性實施例的控制器250可以將在連接到升壓PFC電路220的輸出端子的DC鏈電容器230的兩個遠端處的電壓用作其操作電源。也就是說，控制器250可以從連接到DC鏈電容器230的兩個遠端的備用電源單元260接收電源。同時，在DC鏈電容器230的兩個遠端處的電壓需要用于充分地充電的預定時間段，使得在充電裝置的初始操作階段下控制器250可以從低電壓電池接收操作電力。而且，如果僅在初始操作階段下使用低電壓電池，則存在延長低電壓電池的壽命的益處。此后，在DC鏈電容器230的兩個遠端處的電壓完全地充電的情況下(即:如果裝置不再處于初始操作階段)，控制器250可以從備用電源單元260接收電源。備用電源單元260接收在DC鏈電容器230的兩個遠端處充電的電源，并且通過切換或調整電源來將電源提供到控制器250。在充電裝置異常地操作或者充電裝置顯現(xiàn)出錯誤操作的情況下，控制器250可以中止充電裝置的操作。也就是說，控制裝置250可以停止整流器210、升壓PFC電路220和DC-DC轉換器240的操作。在停止裝置的充電操作的情況下，在DC鏈電容器230的遠端處可以存在近似400Vdc的充電電壓。根據(jù)現(xiàn)有技術，在DC鏈電容器230的遠端處充電的高電壓可以引起諸如觸電死亡之類的安全事故。
然而，根據(jù)本公開的示例性實施例的DC鏈電容器230的兩個遠端還連接到備用電單元260，使得響應于備用電源單元260的電壓轉換操作可以使在DC鏈電容器260的兩個遠端處的高電壓在幾秒內完全地放電。為此，即使產生錯誤操作或異常操作，根據(jù)本公開的示例性實施例的充電裝置也可以使在DC鏈電容器230的遠端處的高電壓快速地放電，借此能夠使引起安全事故的可能性最小化。雖然已經參照本公開 的許多圖示的實施例描述了本公開，但是應當理解的是，本領域中的技術人員可以設計出將落入本公開的原理的精神和范圍內的多個其他的變型例和實施例。
權利要求
1.一種用于通過將AC電源轉換為用于電動車輛的DC電源來使高電壓電池充電的裝置，所述裝置包括: 整流器，其配置為接收所述AC電源并且將所述AC電源轉換為DC電源； 升壓功率因數(shù)控制電路，其配置為通過接收經整流的DC電源來校正功率因數(shù)； DC鏈電容器，其配置為通過連接到所述升壓功率因數(shù)控制電路的輸出而被充電； DC-DC轉換器，其配置為通過轉換在所述DC鏈電容器中充電的電壓來使所述高電壓電池充電； 控制器，其配置為控制所述整流器、所述升壓功率因數(shù)控制電路和所述DC-DC轉換器；以及 備用電源單元，其配置為通過連接到所述DC鏈電容器的輸出端子并且轉換在所述DC鏈電容器處充電的電壓來將電源供應到所述控制器。
2.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其中，所述備用電源單元包括開關模式電源。
3.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其中，所述備用電源單元電連接到所述DC鏈電容器的兩端。
4.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其中，所述控制器還配置為: 中止所述整流器、所述升壓功率因數(shù)控制電路以及所述DC-DC轉換器的操作；并且 在所述裝置異常地操作的情況下接收在所述DC鏈電容器中充電的所述電壓。
5.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其中，所述備用電源單元還配置為在所述裝置異常地操作的情況下轉換在所述DC鏈電容器中充電的電壓并且將轉換的電壓提供到所述控制器。
6.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其中，所述控制器還配置為:在所述DC鏈電容器充分地充電之前從連接到所述控制器的低電壓電池接收電源，并且在所述DC鏈電容器充分地充電的情況下從所述備用電源單元接收電源。
全文摘要
本發(fā)明的示例性實施例包括一種使用于電動車輛充電器的DC鏈電容器放電的裝置。在所述裝置異常地操作的情況下，中止整流器、升壓功率因數(shù)控制電路以及DC-DC轉換器的操作，并且所述裝置通過備用電源單元接收在DC鏈電容器中充電的電源從而執(zhí)行控制操作。
文檔編號H02J7/02GK103227496SQ20131003751
公開日2013年7月31日 申請日期2013年1月30日 優(yōu)先權日2012年1月30日
發(fā)明者樸贊基, 李載昊, 陳昊相 申請人:Ls產電株式會社